Теплообменник

Авторы патента:

Черниченко Владимир Викторович (RU)

F28D7/10 - с трубами, расположенными одна внутри другой, например концентрично

Владельцы патента RU 2703779:

Черниченко Владимир Викторович (RU)

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного компонентов, пояса подачи горячего и холодного компонентов, соединенные с соответствующими полостями компонентов при помощи каналов. Пояса подачи горячего и холодного компонентов выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами, и образующими замкнутые кольцевые полости. В центральной части корпуса, между поясами подачи компонентов, установлен пояс подачи дополнительного компонента, с одной стороны взаимодействующий с обечайкой пояса подачи горячего компонента, с другой стороны - с обечайкой пояса подачи холодного компонента. На торцах обечаек со стороны входа установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости. В указанных днищах и полостях выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости подачи горячего и холодного компонентов через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости компонентов соединены с соответствующими полостями подвода компонентов через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами. Технический результат - улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника. 3 ил.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.

Известен теплообменник, содержащий корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящего и отводящего коллекторов с патрубками, теплообменные элементы, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, соединенные между собой и корпусом при помощи пилонов, установленных на концах теплообменных элементов, при этом в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела (патент РФ№2569990, Заявка №: 2014149786/06 от 09.12.2014, МПК: F28D 7/10 - прототип).

Предложенный теплообменник работает следующим образом. Во внутреннюю полость теплообменника подается теплоноситель. Теплоноситель равномерно распределяется в полости теплообменника и движется в кольцевых зазорах, расположенных между теплообменными элементами и внутренней стенкой корпуса. Рабочее тело через подводящий патрубок поступает в подводящий коллектор и далее в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса. В кольцевом зазоре рабочее тело разделяется на два потока. Первый поток рабочего тела проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса, нагревается и отводится в отводящий коллектор. Второй поток рабочего тела поступает по пилонам в кольцевые зазоры, расположенные между стенками теплообменных элементов. Проходя по кольцевым зазорам, рабочее тело нагревается, после чего поток по пилонам поступает в отводящий коллектор. В отводящем коллекторе два потока рабочего тела смешиваются между собой. Рабочее тело выходит из отводящего коллектора через отводящий патрубок.

Основными недостатками является сложность конструкции, значительные габаритные размеры, обусловленные значительными конструктивными зазорами между кольцевыми теплообменными элементами, неравномерность нагрева оболочек, вызванная последовательностью прохождения теплоносителя от периферийной оболочки к центральной, невозможность получения дополнительного потока теплоносителя с промежуточной температурой между холодным и горячим теплоносителями, что, в конечном итоге, снижает эффективность работы теплообменника.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный теплообменник, согласно изобретению, содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного компонентов, пояса подачи горячего и холодного компонентов, соединенные с соответствующими полостями компонентов при помощи каналов, причем пояса подачи горячего и холодного компонентов выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами, и образующими замкнутые кольцевые полости, при этом в центральной части корпуса, между поясами подачи компонентов, установлен пояс подачи дополнительного компонента, с одной стороны взаимодействующий с обечайкой пояса подачи горячего компонента, с другой стороны с обечайкой пояса подачи холодного компонента, при этом на торцах обечаек со стороны входа установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом, и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости разной длины, причем длина упомянутых полостей равномерно уменьшается от входного коллектора к центральной части теплообменника, при этом в указанных днищах и полостях выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости подачи горячего и холодного компонентов через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости компонентов соединены с соответствующими полостями подвода компонентов через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид теплообменника, продольный разрез, на фиг. 2 - входная часть теплообменника в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - выходная часть теплообменника в увеличенном масштабе.

Теплообменник содержит корпус 1 с входными 2, 3 и выходными 4,5 патрубками ввода и вывода горячего и холодного компонентов соответственно. Теплообменные элементы 6 выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек 7, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами 8, образующими кольцевые полости 9 и 10 горячего и холодного компонентов соответственно. Кольцевые полости горячего 9 и холодного 10 компонентов равномерно чередуются между собой. На торцах обечаек 7 установлены торцевые профилированные днища 11, скрепленные между собой и с корпусом 1, и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости 12 и 13. В указанных днищах 11 выполнены изолированные каналы 14 и 15, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой. Кольцевые полости 9 и 10 теплообменных элементов соединены с полостями входных 1, 3 и выходных 4, 5 патрубков горячего и холодного потоков соответственно через упомянутые торцевые полости 12 и 13, образованные профилированными днищами 11. В центральной части корпуса 1, между поясами подачи горячего и холодного компонентов, установлен пояс 16 подачи дополнительного компонента, с одной стороны взаимодействующий с обечайкой 7 пояса 9 подачи горячего компонента, с другой стороны с обечайкой 7 пояса 10 подачи холодного компонента,

Предложенный теплообменник работает следующим образом.

Горячий компонент подается внутрь корпуса 1 теплообменника через патрубок ввода 2 горячего компонента и через торцевые полости 12 и каналы 14 поступает в кольцевые полости 9 горячего компонента. Горячий поток компонента проходит через кольцевые полости 9 и отдает тепло стенкам теплообменных элементов 6, выполненным в виде нескольких коаксиально установленных обечаек 7. На выходе из теплообменника, горячий поток собирается в аналогичных торцевых полостях 12 и через аналогичные каналы 14 поступает в выходной патрубок 4 вывода горячего потока.

Холодный компонент подается внутрь корпуса 1 теплообменника через патрубок ввода 3 холодного компонента потока и через торцевые полости 13 и каналы 15 поступает в кольцевые полости 10 холодного компонента. Холодный поток компонента проходит через кольцевые полости 10 и, за счет теплопередачи, снимает тепло со стенок теплообменных элементов 6, выполненных в виде нескольких коаксиально установленных обечаек 7. На выходе из теплообменника, холодный поток собирается в аналогичных торцевых полостях 13 и через аналогичные каналы 15 поступает в выходной патрубок 5 вывода холодного компонента.

Дополнительный компонент подается в пояс 16 подачи дополнительного компонента, с одной стороны взаимодействующий с обечайкой 7 пояса 9 подачи горячего компонента, с другой стороны с обечайкой 7 пояса 10 подачи холодного компонента. Проходя через указанный пояс, дополнительный компонент приобретает заданную температуру выше температуры холодного потока теплоносителя, но ниже температуры горячего потока теплоносителя. Таким образом, на выходе из теплообменника получается два потока с различной температурой.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменника.

Теплообменник, характеризующийся тем, что содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного компонентов, пояса подачи горячего и холодного компонентов, соединенные с соответствующими полостями компонентов при помощи каналов, причем пояса подачи горячего и холодного компонентов выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами и образующими замкнутые кольцевые полости, при этом в центральной части корпуса, между поясами подачи компонентов, установлен пояс подачи дополнительного компонента, с одной стороны взаимодействующий с обечайкой пояса подачи горячего компонента, с другой стороны - с обечайкой пояса подачи холодного компонента, при этом на торцах обечаек со стороны входа установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости разной длины, причем длина упомянутых полостей равномерно уменьшается от входного коллектора к центральной части теплообменника, при этом в указанных днищах и полостях выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости подачи горячего и холодного компонентов через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости компонентов соединены с соответствующими полостями подвода компонентов через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами.

Группа изобретений относится к области судовых систем, в частности к судовому забортному оборудованию, и может быть использована на обитаемых глубоководных аппаратах.

Способ охлаждения среды в забортном оборудовании и судовой забортный охладитель // 2703597

Теплообменник для резкого охлаждения реакционного газа // 2701203

Изобретение относится к теплообменнику для резкого охлаждения реакционного газа. Теплообменник содержит: охлаждаемую трубу с двойной стенкой, включающую в себя внутреннюю трубчатую стенку и наружную трубчатую стенку, причем указанная внутренняя трубчатая стенка предназначена для передачи указанного реакционного газа, подлежащего резкому охлаждению, при этом пространство, ограниченное указанной внутренней трубчатой стенкой и указанной наружной трубчатой стенкой, предназначено для передачи теплоносителя; трубчатый соединительный элемент, имеющий раздваивающееся в продольном направлении сечение и содержащий наружную часть стенки и внутреннюю часть стенки, образующие промежуточное пространство, заполненное огнеупорным наполнительным материалом, причем сходящийся конец указанного соединительного элемента предназначен для соединения с подающей трубой для неохлаждаемого реакционного газа, при этом указанная наружная часть стенки соединена с указанной наружной трубчатой стенкой указанной охлаждаемой трубы с двойной стенкой, причем между указанной внутренней частью стенки и указанной внутренней трубчатой стенкой указанной охлаждаемой трубы с двойной стенкой имеется осевой зазор; уплотнительный элемент, предназначенный для уплотнения указанного осевого зазора между указанной внутренней частью стенки и указанной внутренней трубчатой стенкой указанной охлаждаемой трубы с двойной стенкой; при этом кромка указанной внутренней трубчатой стенки, взаимодействующая с указанным уплотнительным элементом, содержит по меньшей мере частично скошенную кромку, включающую в себя скос, взаимодействующий с указанным уплотнительным элементом.

Теплообменный аппарат // 2699909

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменный аппарат содержит корпус, который состоит из входной, центральной и выходной частей.

Теплообменный аппарат // 2699906

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей.

Теплообменный аппарат // 2699905

Теплообменник // 2699903

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенные по отношению друг к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости.

Теплообменный аппарат // 2699902

Теплообменный аппарат // 2699901

Теплообменный аппарат // 2699900

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками ввода и отвода первого и второго потоков, расположенными на корпусе, теплообменные элементы, установленные внутри корпуса в определенном порядке, полости которых связаны с соответствующими полостями подвода и отвода потоков, отличающийся тем, что корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной центральной и выходной частей, при этом центральная часть выполнена в виде полого цилиндра с двумя днищами, а входная и выходная части выполнены из нескольких полых цилиндрических обечаек с одним днищем, скрепленных между собой, причем количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части, установленными последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что они образуют монотонно чередующиеся входные полости первого и второго потоков, и монотонно чередующиеся выходные полости первого и второго потоков, при этом теплообменные элементы выполнены в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины, причем трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть каждого теплообменного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть, при этом входная и выходная части первой наружной трубы каждого теплообменного элемента установлены в днищах центральной части корпуса, а каждая последующая труба теплообменного элемента установлена в днищах входной и соответствующей ей выходной частей внутри предыдущей трубы с образованием кольцевых радиальных зазоров между стенками труб, соединенных с полостью первого или второго потоков, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго потоков монотонно чередуются между собой.

Теплообменник // 2703791

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенные друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости. Кольцевые полости горячего и холодного потоков равномерно чередуются между собой. На торцах обечаек установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости. В указанных днищах выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой. Указанные кольцевые полости теплообменных элементов соединены с полостями входного и выходного патрубков холодного и горячего потоков через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами. Технический результат - улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника. 3 ил.

Теплообменник // 2703793

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенные друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости. Кольцевые полости горячего и холодного потоков равномерно чередуются между собой. На торцах обечаек установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом, и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости. В указанных днищах выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой. Указанные кольцевые полости теплообменных элементов соединены с полостями входного и выходного патрубков холодного и горячего потоков через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами. Технический результат - улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника. 3 ил.